Zrozumienie baterii litowo-jonowych: ważne pojęcia

Chemia: Baterie litowo-jonowe składają się z wielu ogniw elektrochemicznych. Istnieje kilka dominujących związków chemicznych, w tym kwas ołowiowy i lit. Akumulatory kwasowo-ołowiowe istnieją na rynku od końca XIX wieku i mają wiele odmian – odmiany zalewane na mokro, uszczelnione żelowe lub typu AGM. Akumulatory kwasowo-ołowiowe są ciężkie, zawierają mniej energii niż akumulatory litowo-jonowe, są krótkotrwałe i łatwo ulegają uszkodzeniu w wyniku niewłaściwej konserwacji. I odwrotnie, l akumulatory itowo-żelazowo-fosforanowe (LiFePO4) są o połowę lżejsze od kwasu ołowiowego, zawierają więcej energii, mają dłuższą żywotność i nie wymagają konserwacji.

Woltaż:   Jest to elektryczna jednostka ciśnienia w obwodzie elektrycznym. Napięcie mierzy się woltomierzem. Jest to analogiczne do ciśnienia lub wysokości przepływu wody przez rury. UWAGA – Tak jak wzrost ciśnienia powoduje przepływ większej ilości wody przez daną rurę, tak wzrost napięcia (poprzez umieszczenie większej liczby ogniw w obwodzie) spowoduje przepływ większej ilości amperów prądu w tym samym obwodzie. Zmniejszanie rozmiaru rur zwiększa opór i zmniejsza przepływ wody. Wprowadzenie oporu w obwodzie elektrycznym zmniejsza przepływ prądu przy danym napięciu lub ciśnieniu.

Stawka opłaty lub stawka C: Definicja szybkości ładowania lub współczynnika C akumulatorów lub ogniw litowo-jonowych to prąd ładowania lub rozładowania w amperach jako proporcja pojemności znamionowej w Ah. Na przykład w przypadku baterii 500 mAh szybkość prądu C/2 wynosi 250 mA, a szybkość 2C będzie wynosić 1 A.

Ładowanie stałoprądowe: Odnosi się to do procesu ładowania, podczas którego poziom prądu utrzymuje się na stałym poziomie niezależnie od napięcia akumulatora lub ogniwa.

Ładowanie stałym napięciem: – Definicja ta odnosi się do procesu ładowania, w którym napięcie przyłożone do akumulatora utrzymuje się na stałym poziomie przez cały cykl ładowania, niezależnie od pobieranego prądu.

Cykl życia: Pojemność ogniwa lub akumulatora zmienia się w trakcie jego życia. Definicja żywotności baterii lub cyklu życia baterii to liczba cykli, przez które ogniwo lub bateria może być ładowana i rozładowywana w określonych warunkach, zanim dostępna pojemność spadnie do określonych kryteriów wydajności – zwykle 80% pojemności znamionowej.

Akumulatory NiMH mają zazwyczaj żywotność cykli wynoszącą 500 cykli, akumulatory NiCd mogą mieć żywotność ponad 1000 cykli, a w przypadku ogniw NiMH jest ona mniejsza i wynosi około 500 cykli. Baterie litowo-jonowe mają obecnie cykl życia około 2000 cykli , chociaż wraz z rozwojem sytuacja się poprawia. Na żywotność ogniwa lub akumulatora duży wpływ ma głębokość cyklu i metoda ładowania. Niewłaściwe przerwanie cyklu ładowania, szczególnie jeśli ogniwo jest przeładowane lub ładowane wstecznie, znacznie skraca żywotność cyklu.

Napięcie odcięcia: Gdy akumulator lub ogniwo rozładowuje się, ma krzywą napięcia, według której podąża – napięcie zazwyczaj spada w trakcie cyklu rozładowania. Definicja ogniwa lub akumulatora jako ogniwa lub akumulatora o napięciu odcięcia to napięcie, przy którym rozładowywanie zostaje zakończone przez dowolny system zarządzania akumulatorem. Punkt ten można również nazwać napięciem końca rozładowania.

Głęboki cykl: Cykl ładowania, podczas którego rozładowywanie jest kontynuowane aż do całkowitego rozładowania akumulatora. Zwykle przyjmuje się, że jest to punkt, w którym osiąga napięcie odcięcia, zwykle 80% rozładowania.

Elektroda: Elektrody są podstawowymi elementami ogniwa elektrochemicznego. W każdym ogniwie znajdują się dwie elektrody: jedna dodatnia i jedna ujemna elektroda. Napięcie ogniwa określa się na podstawie różnicy napięcia pomiędzy elektrodą dodatnią i ujemną.

Elektrolit: Definicja elektrolitu w akumulatorach litowo-jonowych jest taka, że ​​jest to ośrodek zapewniający przewodzenie jonów pomiędzy dodatnimi i ujemnymi elektrodami ogniwa.

Gęstość energii: Wolumetryczna gęstość magazynowania energii w akumulatorze, wyrażona w watogodzinach na litr (Wh/l).

Gęstość mocy: Objętościowa gęstość mocy akumulatora wyrażona w watach na litr (W/l).

Pojemność znamionowa: Pojemność akumulatora wyrażana jest w amperogodzinach, Ah i jest to całkowity ładunek, jaki można uzyskać z w pełni naładowanego akumulatora w określonych warunkach rozładowania

Wyładowanie elfów: Stwierdzono, że baterie i ogniwa z biegiem czasu tracą ładunek i wymagają ponownego ładowania. To samorozładowanie jest normalne, ale różni się w zależności od wielu czynników, w tym zastosowanej technologii i warunków. Samorozładowanie definiuje się jako możliwą do odzyskania utratę pojemności ogniwa lub akumulatora. Liczba ta jest zwykle wyrażana jako procent mocy znamionowej utraconej w ciągu miesiąca i w danej temperaturze. Szybkość samorozładowania akumulatora lub ogniwa zależy w dużym stopniu od temperatury.

Separator: Ta terminologia dotycząca akumulatorów służy do zdefiniowania membrany wymaganej w ogniwie, aby zapobiec zwarciu anody i katody. W miarę jak ogniwa stają się bardziej zwarte, przestrzeń między anodą a katodą staje się znacznie mniejsza, w wyniku czego dwie elektrody mogą spowodować zwarcie, powodując katastrofalną i prawdopodobnie wybuchową reakcję. Separator to przepuszczalny dla jonów, nieprzewodzący elektronicznie materiał lub element dystansujący umieszczany pomiędzy anodą i katodą.

Prąd stały (DC): Rodzaj prądu elektrycznego, jaki może dostarczyć bateria. Jeden zacisk jest zawsze dodatni, a drugi zawsze ujemny

Energia właściwa: Grawimetryczna gęstość magazynowania energii w akumulatorze, wyrażona w watogodzinach na kilogram (Wh/kg).

Specyficzna moc: Moc właściwa akumulatora to grawimetryczna gęstość mocy wyrażona w watach na kilogram (W/kg).

Ładowanie podtrzymujące: Termin ten odnosi się do formy ładowania o niskim poziomie naładowania, podczas której ogniwo jest podłączone w sposób ciągły lub przerywany do źródła prądu stałego, które utrzymuje ogniwo w stanie pełnego naładowania. Poziomy prądu mogą wynosić około 0,1°C lub mniej, w zależności od technologii ogniwa.

Prąd przemienny: Prąd elektryczny, który w przeciwieństwie do prądu stałego szybko zmienia swój kierunek lub „zmienia” biegunowość, dzięki czemu nie ładuje akumulatora.

Amper: Jednostka miary natężenia przepływu prądu elektrycznego.

Amperogodzina: Jest to ilość ładunku energii w akumulatorze, która umożliwia przepływ prądu o natężeniu jednego ampera przez godzinę.

Pojemność: Liczba amperogodzin, które akumulator może dostarczyć przy danym natężeniu przepływu prądu po pełnym naładowaniu. np. akumulator może dostarczać prąd o natężeniu 8 amperów przez 10 godzin, zanim się wyczerpie. Jego pojemność wynosi 80 amperogodzin przy 10-godzinnym natężeniu przepływu prądu. Konieczne jest określenie natężenia przepływu, ponieważ ten sam akumulator rozładowywany przy 20 amperach nie będzie działał przez 4 godziny, ale przez krótszy okres, powiedzmy 3 godziny. Zatem jego pojemność przy szybkości 3-godzinnej wyniesie 3×20=60 amperogodzin.

Opłata: Przepuszczanie prądu stałego przez akumulator w kierunku przeciwnym do kierunku rozładowania w celu przywrócenia energii zużytej podczas rozładowania.

Szybkość ładowania: Natężenie prądu wymagane do ładowania akumulatora ze źródła zewnętrznego. Szybkość mierzona jest w amperach i jest różna dla ogniw o różnych rozmiarach.

Ucieczka termiczna: Stan, w którym ogniwo lub akumulator litowo-jonowy o stałym ładunku potencjalnym może ulec samozniszczeniu w wyniku wewnętrznego wytwarzania ciepła.

Cykl: Jedno rozładowanie i ładowanie.

Nadmierne rozładowanie: Przenoszenie wyładowań powyżej prawidłowego napięcia ogniwa; czynność ta skraca żywotność baterii, jeśli jest wykonywana często, znacznie powyżej prawidłowego napięcia ogniwa.

Stan zdrowia (SoH): Odzwierciedla wydajność baterii, która sprawdza pojemność, dostarczany prąd, napięcie i samorozładowanie; mierzone jako procent.

Stan naładowania (SoC): Dostępna pojemność akumulatora w danym czasie wyrażona jako procent pojemności znamionowej.

Bezwzględny stan naładowania (ASoC): zdolność do przyjęcia określonego ładunku, gdy bateria jest nowa.

Negatywny: Zacisk źródła energii elektrycznej w postaci ogniwa, akumulatora lub generatora, przez który prąd powraca, aby zamknąć obwód. Ogólnie oznaczone jako „Neg”.

Pozytywny: Zacisk źródła energii elektrycznej w postaci ogniwa, akumulatora lub generatora, z którego płynie prąd. Zazwyczaj jest ona oznaczona jako „Pos.”.

Usługa gotowości: Zastosowanie, w którym akumulator jest utrzymywany w stanie pełnego naładowania poprzez ładowanie podtrzymujące lub podtrzymujące.

Wysoka szybkość rozładowania: Bardzo szybkie rozładowywanie akumulatora. Zwykle w wielokrotnościach C (moc akumulatora wyrażona w amperach).

Potencjalna różnica: Skrócone PD znalezione na krzywych testowych. Termin ten jest synonimem napięcia.

Zwarcie: Połączenie o niskiej rezystancji pomiędzy dwoma punktami obwodu elektrycznego. Zwarcie ma miejsce, gdy prąd ma tendencję do przepływu przez obszar o niskim oporze, omijając resztę obwodu.

Terminal: Jest to połączenie elektryczne akumulatora z obwodem zewnętrznym. Każdy zacisk jest podłączony do bieguna dodatniego (pierwszy pasek) lub ujemnego (ostatni pasek) w połączeniu szeregowym ogniw w akumulatorze.

System zarządzania baterią (BMS)

Baterie BSLBATT wszystkie są wyposażone w wewnętrzny BMS, który chroni przed potencjalnie szkodliwymi okolicznościami. Warunki monitorowane przez BMS obejmują przepięcie, podnapięcie, nadmierne natężenie prądu, nadmierną temperaturę, zwarcie i brak równowagi ogniw. The BMS odłączy akumulator od obwodu w przypadku wystąpienia któregokolwiek z tych zdarzeń.

Zrozumienie tej terminologii pomoże Ci w kolejnym kroku w określeniu odpowiedniego akumulatora do Twoich potrzeb energetycznych – Znajdź odpowiedni akumulator, który można znaleźć Tutaj . Jeśli masz jakiekolwiek pytania, nie wahaj się zadzwonić, wysłać e-mail lub skontaktuj się z nami w mediach społecznościowych.